JPH0672909A - Production of tetracyclododecenes - Google Patents
Production of tetracyclododecenesInfo
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- JPH0672909A JPH0672909A JP33999592A JP33999592A JPH0672909A JP H0672909 A JPH0672909 A JP H0672909A JP 33999592 A JP33999592 A JP 33999592A JP 33999592 A JP33999592 A JP 33999592A JP H0672909 A JPH0672909 A JP H0672909A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、テトラシクロドデセン
類の製造方法に関する。さらに詳しくは、塗料やポリマ
ー等の原材料として有用なテトラシクロドデセン類を安
定してしかも効率よく製造する方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing tetracyclododecenes. More specifically, it relates to a method for stably and efficiently producing tetracyclododecenes which are useful as raw materials for paints and polymers.
【0002】[0002]
【従来の技術】塗料やポリマー等の原材料として有用な
化合物であるアルキルテトラシクロドデセンは、従来、
オレフィンと、シクロペンタジエンまたはジシクロペン
タジエンと、ノルボルネンとを加熱して、ディールズ・
アルダー反応(Diels-Alder反応)により製造されてい
る。Alkyltetracyclododecene, a compound useful as a raw material for paints and polymers, has been
By heating the olefin, cyclopentadiene or dicyclopentadiene, and norbornene,
It is manufactured by the Alder reaction (Diels-Alder reaction).
【0003】特公平1−60011号公報には、炭素数
2〜22のオレフィン1〜20モル、シクロペンタジエ
ン1〜5モルまたはジシクロペンタジエン0.5〜2.5
モル、およびノルボルネン1〜5モルを、100〜40
0℃、100〜5,000psiおよび0.1〜5時間、
反応器内に加熱・保持し、そして生成物からノルボルネ
ン/テトラシクロドデセンのモル比が5/95〜95/
5の混合物を製造する方法が開示されている。In Japanese Patent Publication No. 1-60011, 1 to 20 mol of olefin having 2 to 22 carbon atoms, 1 to 5 mol of cyclopentadiene or 0.5 to 2.5 of dicyclopentadiene.
Mol, and norbornene 1-5 mol, 100-40
0 ° C, 100-5,000 psi and 0.1-5 hours,
The mixture is heated and held in the reactor, and the product has a norbornene / tetracyclododecene molar ratio of 5/95 to 95 /
A method of making the mixture of 5 is disclosed.
【0004】この方法は、例えばオレフィンとしてエチ
レンを用いた場合、沸点がテトラシクロドデセン以上の
高沸点物質を大量に副生する。この高沸点物質の副生
は、目的物であるテトラシクロドデセンの収率を著しく
低下させる。しかしながらテトラシクロドデセンの製造
上、高沸点物質の効果的な抑制は現在のところ実現でき
ていない。In this method, for example, when ethylene is used as an olefin, a large amount of a high-boiling substance having a boiling point of tetracyclododecene or higher is produced as a by-product. This by-product of the high-boiling substance significantly reduces the yield of the target product, tetracyclododecene. However, in the production of tetracyclododecene, effective suppression of high boiling point substances has not been realized at present.
【0005】また、特開平3−128333号公報に
は、エチレン、シクロペンタジエンまたはジシクロペン
タジエン、およびノルボルネンを、芳香族系溶剤と一緒
に加熱反応させ、得られた反応混合物を精製塔より分離
して塔底からテトラシクロドデセンを含む反応生成物を
回収しそして塔頂から未反応のノルボルネン、シクロペ
ンタジエンまたはジシクロペンタジエン、および芳香族
系溶剤を回収して循環再使用するテトラシクロドデセン
の製造法が開示されている。しかしこの方法には、副生
する沸点がテトラシクロドデセンよりも高い高沸点物質
を原料として再使用することは記載されていない。Further, in JP-A-3-128333, ethylene, cyclopentadiene or dicyclopentadiene, and norbornene are heated and reacted with an aromatic solvent, and the obtained reaction mixture is separated from a purification column. The reaction product containing tetracyclododecene is recovered from the bottom of the column and unreacted norbornene, cyclopentadiene or dicyclopentadiene, and the aromatic solvent are recovered from the top of the column to recycle tetracyclododecene. A manufacturing method is disclosed. However, this method does not describe reuse of a high boiling substance having a boiling point higher than that of tetracyclododecene as a raw material as a raw material.
【0006】さらに、特開昭47−31964号公報に
は、ディールズ・アルダー反応によるアルケニルノルボ
ルネンの製造法において、副生する高沸点物を熱分解し
てシクロペンタジエンを得、これをシクロペンタジエン
またはジシクロペンタジエンとして回収して循環使用す
る方法が開示されている。この方法は、副生する高沸点
物を熱分解して原料としてのシクロペンタジエンまたは
ジシクロペンタジエンを回収する工程を含み、同公報に
記載された実施例には同熱分解工程を420〜580℃
という高温度の電気炉中で実施されたことが開示されて
いる。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 47-31964 discloses a process for producing alkenylnorbornene by the Diels-Alder reaction, in which a high boiling point by-product is thermally decomposed to obtain cyclopentadiene, which is cyclopentadiene or dipentane. A method of recovering cyclopentadiene for recycling is disclosed. This method includes a step of thermally decomposing a high-boiling substance produced as a by-product to recover cyclopentadiene or dicyclopentadiene as a raw material. In the example described in the publication, the same thermal decomposition step is carried out at 420 to 580 ° C.
It is disclosed that it was carried out in a high temperature electric furnace.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、テト
ラシクロドデセン類を効率的に製造する方法を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、副生する高沸点物質
をそのまま原料の一部として再使用することにより、効
率的にテトラシクロドデセン類を製造する方法を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、副生する高沸点物
質を反応系にそのまま戻しても原料の一部として再使用
し得ることを見出した本発明者の発見に基づいて、経済
性にも優れたテトラシクロドデセン類の製造法を提供す
ることにある。本発明のさらに他の目的および利点は、
以下の説明から明らかとなろう。An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing tetracyclododecenes. Another object of the present invention is to provide a method for efficiently producing tetracyclododecenes by reusing the by-produced high boiling point substance as it is as a part of the raw material. Another object of the present invention is based on the discovery of the present inventor who found that the high boiling point substance produced as a by-product can be reused as a part of the raw material even if it is returned to the reaction system as it is, and it is excellent in economical efficiency. It is to provide a method for producing tetracyclododecenes. Yet another object and advantage of the present invention is
It will be apparent from the following description.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、(a)α−オレフィン、
(b)シクロペンタジエンまたはジシクロペンタジエ
ン、および(c)ノルボルネンまたはその炭化水素基置
換体を、沸点がテトラシクロドデセン類よりも高い高沸
点物質の存在下で加熱反応せしめ、その際、該高沸点物
質が上記(a)、(b)および(c)成分の加熱反応に
より得られる反応生成物から分離・回収されたものであ
る、ことを特徴とするテトラシクロドデセン類の製造方
法によって達成される。According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention include (a) an α-olefin,
(B) cyclopentadiene or dicyclopentadiene, and (c) norbornene or a hydrocarbon group-substituted product thereof are heated and reacted in the presence of a high-boiling substance having a boiling point higher than that of tetracyclododecene. A method for producing tetracyclododecenes, characterized in that the boiling point substance is separated and recovered from the reaction product obtained by the heating reaction of the components (a), (b) and (c). To be done.
【0009】以下、本発明に係るテトラシクロドデセン
類の製造方法について詳細に説明する。ここで適当なα
−オレフィンは2〜22個の炭素原子、好ましくは2〜
12個、特に好ましくは2〜8個の炭素原子を含む脂肪
族および/または芳香族を有するオレフィンである。代
表的な脂肪族のα−オレフィンの例はエチレン、プロピ
レン、ブテン等であり、また芳香族を有するオレフィン
の例はスチレン等である。The method for producing tetracyclododecenes according to the present invention will be described in detail below. Where α is appropriate
The olefin is 2 to 22 carbon atoms, preferably 2 to
Olefinic and / or aromatic olefins containing 12 and particularly preferably 2 to 8 carbon atoms. Representative examples of aliphatic α-olefins are ethylene, propylene, butene, etc., and examples of olefins having an aromatic group are styrene, etc.
【0010】テトラシクロドデセン類製造工程 本発明の方法では、オレフィンとシクロペンタジエンと
ノルボルネンまたはその炭化水素基置換体を、高沸点物
質の存在下で加熱反応させる際には、主としてIn the method of the present invention, when an olefin, cyclopentadiene, norbornene or a hydrocarbon group-substituted product thereof is heated and reacted in the presence of a high-boiling substance,
【0011】(A)シクロペンタジエン(CPD)とオ
レフィンとの反応によりノルボルネン類(RNB)を生
成する下記反応(1)(A) The following reaction (1) for producing norbornenes (RNB) by reacting cyclopentadiene (CPD) with an olefin.
【0012】[0012]
【数1】 [Equation 1]
【0013】(ここでRは水素原子、1〜20個の炭素
原子を有するアルキル基または芳香族基である)(Wherein R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aromatic group)
【0014】(B)シクロペンタジエンとノルボルネン
類との反応によりテトラシクロドデセン類(RTD)を
生成する下記反応(2)(B) The following reaction (2) for producing tetracyclododecenes (RTD) by the reaction of cyclopentadiene and norbornenes
【0015】[0015]
【数2】 [Equation 2]
【0016】(C)高沸点物質中の、例えばトリシクロ
ペンタジエン(TCPD)がシクロペンタジエンとジシ
クロペンタジエン(DCPD)とに熱分解する下記反応
(3)(C) The following reaction (3) in which, for example, tricyclopentadiene (TCPD) in a high-boiling substance is thermally decomposed into cyclopentadiene and dicyclopentadiene (DCPD)
【0017】[0017]
【数3】 [Equation 3]
【0018】(D)また、高沸点物質中の、例えばシク
ロペンタジエンとテトラシクロドデセン類のディールズ
・アルダー付加体(CPD/RTD)がシクロペンタジ
エンとテトラシクロドデセン類とに熱分解する下記反応
(4)(D) Further, the following reaction in which a Diels-Alder adduct (CPD / RTD) of, for example, cyclopentadiene and tetracyclododecene in a high boiling point substance is thermally decomposed into cyclopentadiene and tetracyclododecene (4)
【0019】[0019]
【数4】 [Equation 4]
【0020】の反応が進行する。The reaction of (2) proceeds.
【0021】また、本発明に係るテトラシクロドデセン
類の製造方法において、シクロペンタジエンの代わりに
ジシクロペンタジエンを用いた場合には、さらにIn the method for producing tetracyclododecenes according to the present invention, when dicyclopentadiene is used instead of cyclopentadiene,
【0022】(E)ジシクロペンタジエンからシクロペ
ンタジエンへの下記熱分解反応(5)(E) The following thermal decomposition reaction from dicyclopentadiene to cyclopentadiene (5)
【0023】[0023]
【数5】 [Equation 5]
【0024】も同時に進行する。Also proceeds at the same time.
【0025】ここで反応(A)および反応(B)はディ
ールズ・アルダー反応であり、反応(C)、反応(D)
および反応(E)は逆ディールズ・アルダー反応であ
る。Here, the reaction (A) and the reaction (B) are Diels-Alder reaction, and the reaction (C) and the reaction (D).
And the reaction (E) is a reverse Diels-Alder reaction.
【0026】本発明方法の反応を行なうに際しては、シ
クロペンタジエンは常温、常圧条件下では2量体のジシ
クロペンタジエンとして存在しており、このジシクロペ
ンタジエンは反応条件下で分解してシクロペンタジエン
を生成するため、通常、反応にはジシクロペンタジエン
が用いられる。この際、未反応のノルボルネン類は、蒸
溜により回収してリサイクルされる。このため反応前後
におけるノルボルネン類の変化量(ΔRNB)は、ΔR
NB=0であることが好ましい。In carrying out the reaction of the method of the present invention, cyclopentadiene exists as a dimer dicyclopentadiene at room temperature under normal pressure, and this dicyclopentadiene decomposes under the reaction conditions to give cyclopentadiene. In general, dicyclopentadiene is used in the reaction to produce At this time, unreacted norbornenes are recovered by distillation and recycled. Therefore, the change amount of norbornenes (ΔRNB) before and after the reaction is ΔR
It is preferable that NB = 0.
【0027】本発明において用いられる高沸点物質は、
上記(a)、(b)および(c)成分の加熱反応により
得られる反応生成物から、テトラシクロドデセン類の沸
点よりも高い沸点を有する成分として分離・回収された
ものである。かかる高沸点物質は、例えばトリシクロペ
ンタジエンあるいはシクロペンタジエンとテトラシクロ
ドデセンのディールズ・アルダー付加体等を有効成分と
して含有する。The high-boiling substance used in the present invention is
It is separated and collected as a component having a boiling point higher than the boiling point of tetracyclododecenes from the reaction products obtained by heating the components (a), (b) and (c). Such a high-boiling substance contains, for example, tricyclopentadiene or a Diels-Alder adduct of cyclopentadiene and tetracyclododecene as an active ingredient.
【0028】本発明に係るテトラシクロドデセン類の製
造方法において用いられる反応装置は、通常、アルキル
テトラシクロドデセンの製造に使用されている装置をそ
のまま用いることができる。本発明において用いられる
典型的な装置の概略図を図1に示す。このような反応装
置を用いてテトラシクロドデセン類を製造する際には、
反応系に供給されるジシクロペンタジエンとノルボルネ
ン類と高沸点物質は、混合機で所定の比率で混合され
る。この混合液はコンプレッサーあるいはポンプにより
700〜4,000kPaまで昇圧されたのち、α−オレフ
ィンと所定の比率で混合される。混合物は、150〜1
80℃に加熱された予熱室へ送られて、反応温度付近ま
で予熱され、反応器へ供給される。この場合、供給され
る原料の量は、ジシクロペンタジエン1モルに対してノ
ルボルネン類が1.5〜6.0モル、α−オレフィンが
0.4〜2.0モル、高沸点物質が全供給原料100重量
部当り1〜35重量部の範囲であることが好ましい。本
発明に係るテトラシクロドデセン類の製造方法では、反
応は、反応温度100〜400℃、好ましくは200〜
300℃、圧力700〜40,000kPa、好ましくは3
000〜30,000kPa、滞留時間0.1〜5時間で行
なわれる。As the reaction apparatus used in the method for producing tetracyclododecenes according to the present invention, the apparatus generally used for producing alkyltetracyclododecene can be used as it is. A schematic diagram of a typical apparatus used in the present invention is shown in FIG. When producing tetracyclododecenes using such a reactor,
The dicyclopentadiene, the norbornenes, and the high-boiling substance supplied to the reaction system are mixed in a mixer at a predetermined ratio. This mixed solution is pressurized to 700 to 4,000 kPa by a compressor or pump and then mixed with α-olefin at a predetermined ratio. Mixture is 150-1
It is sent to a preheating chamber heated to 80 ° C., preheated to near the reaction temperature, and supplied to the reactor. In this case, the amount of the raw materials to be supplied is 1.5-6.0 mol of norbornenes, 0.4-2.0 mol of α-olefin, and all high-boiling substances are supplied per mol of dicyclopentadiene. It is preferably in the range of 1 to 35 parts by weight per 100 parts by weight of the raw material. In the method for producing tetracyclododecenes according to the present invention, the reaction temperature is 100 to 400 ° C., preferably 200 to 400 ° C.
300 ° C., pressure 700 to 40,000 kPa, preferably 3
000 to 30,000 kPa and a residence time of 0.1 to 5 hours.
【0029】精製工程 反応により得られた混合物は、後処理工程に送られ、そ
こで冷却、脱圧分離されたのち、第1精製塔に供給され
る。その塔頂部より未反応のノルボルネン類と、少量の
シクロペンタジエンあるいはジシクロペンタジエンとの
混合物が回収され、塔底部より高沸点物質を含む粗製の
テトラシクロドデセン類がそれぞれ回収される。回収さ
れたノルボルネン類と少量のシクロペンタジエンあるい
はジシクロペンタジエンとの混合物は、ノルボルネン類
がリザーバータンク内で凝固しないように、リザーバー
タンクへ送られて保存され、再び反応に使用される。ま
た塔底部より分離された高沸点物質を含む粗製のテトラ
シクロドデセン類は、精製塔に送られて、その塔頂部よ
り高純度のテトラシクロドデセン類が回収され、塔底部
より高沸点物質がそれぞれ回収される。回収された高沸
点物質は、リザーバータンクに送られて保存されて、再
び反応に使用される。このような蒸留塔における運転条
件は、第1精製塔においては塔底部温度130〜180
℃、塔底部圧力15〜75kPa 、塔頂部温度50〜13
0℃、塔頂部圧力13.3〜70kPaであることが好まし
い。なお第2精製塔においては塔底部温度80〜150
℃、塔底部圧力1.3〜20kPa、塔頂部温度60〜13
0℃、塔頂部圧力0.13〜12kPaであることが好まし
い。Purification Step The mixture obtained by the reaction is sent to a post-treatment step, where it is cooled and depressurized, and then supplied to the first purification column. A mixture of unreacted norbornenes and a small amount of cyclopentadiene or dicyclopentadiene is recovered from the top of the column, and crude tetracyclododecene containing a high-boiling substance is recovered from the bottom of the column. A mixture of the recovered norbornenes and a small amount of cyclopentadiene or dicyclopentadiene is sent to the reservoir tank for storage so that the norbornenes do not solidify in the reservoir tank, and used again for the reaction. Crude tetracyclododecene containing high-boiling substances separated from the bottom of the column is sent to a refining tower, high-purity tetracyclododecenes are recovered from the top of the column, and high-boiling substances from the bottom of the column are recovered. Are collected respectively. The recovered high boiling point substance is sent to a reservoir tank for storage, and is used again in the reaction. The operating conditions in such a distillation column are as follows.
C, tower bottom pressure 15-75 kPa, tower top temperature 50-13
It is preferable that the temperature is 0 ° C. and the pressure at the top of the column is 13.3 to 70 kPa. In the second purification tower, the tower bottom temperature is 80 to 150.
C, tower bottom pressure 1.3 to 20 kPa, tower top temperature 60 to 13
It is preferable that the temperature is 0 ° C. and the pressure at the top of the tower is 0.13 to 12 kPa.
【0030】[0030]
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0031】実施例1 図1に示した装置を用いて反応を行なった。反応は、エ
チレンと、ジシクロペンタジエンと、ノルボルネンと、
テトラシクロドデセンを製造する際に副生する沸点がテ
トラシクロドデセンの沸点よりも高い高沸点物質を用い
て行った。反応装置に供給されたこれら混合物の重量比
は、エチレン5重量%、ジシクロペンタジエン20重量
%、ノルボルネン55重量%および高沸点物質20重量
%であった。反応は、反応圧力4600kPa、反応温度
260℃、滞留時間20分で行なわれた。得られた混合
物は、後処理工程で処理されたのち、精製工程に送られ
た。この際、精製工程の運転条件は、第1精製塔におい
ては塔底部温度168℃、塔底部圧力16.6kPa、塔頂
部温度70℃、塔頂部圧力14.6kPaで行ない、第2精
製塔においては塔底部温度115℃、塔底部圧力2.2
6kPa、塔頂部温度80℃、塔頂部圧力0.33kPaで行
なった。Example 1 A reaction was carried out using the apparatus shown in FIG. The reaction is ethylene, dicyclopentadiene, norbornene,
It was carried out by using a high-boiling substance having a boiling point higher than that of tetracyclododecene, which is a by-product during the production of tetracyclododecene. The weight ratio of these mixtures fed to the reactor was 5% by weight of ethylene, 20% by weight of dicyclopentadiene, 55% by weight of norbornene and 20% by weight of high-boiling substances. The reaction was carried out at a reaction pressure of 4600 kPa, a reaction temperature of 260 ° C. and a residence time of 20 minutes. The obtained mixture was processed in a post-treatment step and then sent to a purification step. At this time, the operating conditions of the refining process are as follows: in the first refining tower, the tower bottom temperature is 168 ° C., the tower bottom pressure is 16.6 kPa, the tower top temperature is 70 ° C., and the tower top pressure is 14.6 kPa. Tower bottom temperature 115 ° C, Tower bottom pressure 2.2
6 kPa, column top temperature 80 ° C., column top pressure 0.33 kPa.
【0032】成績は、シクロペンタジエン転化率89m
ol%、テトラシクロドデセン選択率84mol%であ
り、極めて高収率でテトラシクロドデセンを得ることが
できた。The result is a cyclopentadiene conversion rate of 89 m.
It was ol% and the selectivity for tetracyclododecene was 84 mol%, and tetracyclododecene could be obtained in an extremely high yield.
【0033】比較例1 反応は、エチレンと、ジシクロペンタジエンと、ノルボ
ルネン(いずれも実施例1で用いたものと同じもの)と
を用いて行ない、それ以外は実施例1と同様の操作条件
で行った。その結果、シクロペンタジエン転化率83m
ol%、テトラシクロドデセン選択率66mol%でテ
トラシクロドデセンが得られた。Comparative Example 1 The reaction was carried out using ethylene, dicyclopentadiene and norbornene (all of which are the same as those used in Example 1), and otherwise under the same operating conditions as in Example 1. went. As a result, the cyclopentadiene conversion rate was 83 m.
Tetracyclododecene was obtained with an ol% and a tetracyclododecene selectivity of 66 mol%.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明に係るテトラシクロドデセン類の
製造方法では、従来技術に比較し効率的に且つ非常に経
済的にテトラシクロドデセン類を製造することができ
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY In the method for producing tetracyclododecenes according to the present invention, tetracyclododecenes can be produced more efficiently and very economically than the prior art.
【図1】本発明のテトラシクロドデセン類の製造法に用
いた装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an apparatus used in the method for producing tetracyclododecenes of the present invention.
1 ノルボルネンのリザーバータンク(溶剤を含む場合
もある) 2 ジシクロペンタジエンのリザーバータンク 3 高沸点物質のリザーバータンク 4 オレフィン供給ライン 5 混合器 6 予熱器 7 反応器 8 第1精製塔 9 第2精製塔1 Norbornene reservoir tank (may contain solvent) 2 Dicyclopentadiene reservoir tank 3 High boiling point substance reservoir tank 4 Olefin supply line 5 Mixer 6 Preheater 7 Reactor 8 First purification tower 9 Second purification tower
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舘 俊博 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshihiro Tate 6-1-2 Waki, Waki-cho, Kuga-gun, Yamaguchi Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.
Claims (1)
ンタジエンまたはジシクロペンタジエン、および(c)
ノルボルネンまたはその炭化水素基置換体を、沸点がテ
トラシクロドデセン類よりも高い高沸点物質の存在下で
加熱反応せしめ、その際、該高沸点物質が上記(a)、
(b)および(c)成分の加熱反応により得られる反応
生成物から分離・回収されたものである、ことを特徴と
するテトラシクロドデセン類の製造方法。1. (a) α-olefin, (b) cyclopentadiene or dicyclopentadiene, and (c)
Norbornene or a hydrocarbon group-substituted product thereof is heated and reacted in the presence of a high-boiling substance having a boiling point higher than that of tetracyclododecenes, wherein the high-boiling substance is (a),
A method for producing tetracyclododecenes, characterized in that the tetracyclododecenes are separated and recovered from a reaction product obtained by heating the components (b) and (c).
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JP4-185675 | 1992-06-22 | ||
JP04339995A JP3113428B2 (en) | 1992-06-22 | 1992-12-21 | Method for producing tetracyclododecenes |
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JP (1) | JP3113428B2 (en) |
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